A2O设计计算

A2/O反应池设计计算本工程设置两座A2/O反应池，分两期建设。其单池平均流量：33324000=12000/500/0.139/139/2QmdmhmsLs单池7.1设计要点1.脱氮时，污水中的五日生化需氧量与总凯氏氮之比宜大于4；2.除磷时，污水中的五日生化需氧量与总磷之比宜大于17；3.同时脱氮除磷时，宜同时满足前两款的要求；4.好氧区（池）剩余总碱度宜大于70mg/L（以CaCO3计），当进水碱度不能满足上述要求时，应采取增加碱度的措施；5.在满足曝气池设计流量时，生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定的剩余DO值，一般按2mg/L计；6.使混合液始终保持混合状态，不知产生沉淀，一般应该使池中平均流速在0.25m/s左右；7.设施的充氧能力应该便于调节，与适应需氧变化发的灵活性7.2设计计算1.判断是否可采用A2/O法52054.5645BODTKN4520537.275.5BODTP17符合设计要求，故可采用A2/O法2.已知条件设计流量33324000/1000/,Q=0.139/sQmdmhm单池（不考虑变化系数）；设计进水水质：5205/LBODmg，450/CODmgL,280/SSmgL,340/LNHNmg,60/TNmgL,5.5/TPmgL；设计出水水质：520/BODmgL,60/CODmgL,20/SSmgL,35/NHNmgL,20/LTNmg,1/LTPmg3.设计计算A.有关设计参数1.BOD5污泥负荷Ns=0.1~0.2kg/(kgMLSS·d),本工程取Ns=0.13kg/(kgMLSS·d)；2.混合液中悬浮物固体平均浓度X=3000mg/L；3.污泥回流比R=20%~100%,本工程取R=52%；4.回流污泥浓度XR,mg/L110.52=30008770mg/0.52RRXXLR；5.TN去除率006020100%100%66.7%60eTNTNTNTN混合液回流比66.7%100%100%200%1166.7%TNiTNR6.回流污泥量QR，30.522400012480/RQRQmd循环混合液量Qc，3ci=200%2400048000m/dQRQB.反应池计算1.厌氧池计算24pptQV式中Vp——厌氧池容积，m3；tp——厌氧池水力停留时间（h），宜为1~2小时；本工程取tp=1.5hQ——设计污水流量，m3/d；则31.52400015002424pptQVm单座厌氧池容积p31500==75022VVm有效水深取5.0m,设池宽10m，则池长75015m510L2.缺氧池计算(20)()(20)0e0.001()0.12=1.08(1000ktevdeTdeTdevtQNNXVnkXkkQSSXyY）式中Vn——缺氧池容积，m3；Q——生物反应池的设计流量，m3/d；X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/L；Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度，mg/L；Nte——生物反应池出水总氮浓度，mg/L；vX——排出生物反应池系统的微生物量，kgMLVSS/d；kde——脱氮速率,(kgNO3-N)/(kgMLSS*d)；宜根据试验资料确定。无试验资料时，20℃的kde值可采用0.03~0.06(kgNO3-N)/(kgMLSS*d)，并按上式进行温度修正；kde（T),kde(20)分别为T℃和20℃时的脱氮速率。本工程取de203k=0.05kg)/(kgMLSSdNON（）（）T——设计温度，℃；本工程取T=18℃Yt——污泥总产率系数，kgMLSS/kgBOD5；宜根据试验资料确定。无试验资料时，系统有初次沉淀池时取0.3，无初次沉淀池时取0.6~1.0；本工程未设置初次沉淀池，取Yt=0.8y——MLSS中MLVSS所占比例，一般为0.67~0.75；本工程取y=0.7S0——生物反应池进水五日生化需氧量，mg/L；Se——生物反应池出水五日生化需氧量，mg/L；则0v18201820de(18)de(20)3()24000(20520)0.70.82486.4(/d)10001000kk1.080.051.080.04(kgNON)/(kgMLSS)etQSSXyYkgMLVSSd缺氧池计算时，凯氏氮按45mg/L考虑30.001()0.00124000(4520)0.122486.42513.60.043.0ktevndeQNNXVmkX复核停留时间2513.62.51000th单座缺氧池容积3n2513.6==1256.8m22VV设池长24.4m，有效水深取5.0m则池宽1256.810.3m24.45B，取B=11m3.好氧池计算0ecot0(Y1000QSSVX）式中θco——好氧池设计污泥泥龄，本工程取8d；则300()24000(20520)80.89472100010003.0ecotQSSYVmX单座好氧池容积3094724736m22VV本工程中，厌氧池、缺氧池、好氧池合建，好氧池池长L=15+25=40m，则其宽473623.68m405B，取B=25m4.混合液回流量根据《室外排水设计规范》GB50014——2006要求，污泥回流比R=20%~1000%，混合液回流比Ri≧200%；则：内回流量3200%2400048000/RiiQRQmd外汇流量352%2400012480/RQRQmd5.单座生物反应池各池设计容积及停留时间根据上述计算数据，将各部分组合后，各池实际有效容积及停留时间如下：厌氧池：V厌=750m3，V实际=750m3，停留时间T=1.5h缺氧池：V缺=1256.8m3，V实际=1300m3，停留时间T=2.6h好氧池：V好=4736m3，V实际=4800m3，停留时间T=9.6h总有效容积：V=6850m3停留时间T=13.7h6.好氧区污泥负荷核算iw5240000.205=0.171kg/(kgMLSSd96003.0QSFBODVX）7.机械搅拌计算根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）要求，厌氧池、缺氧池应采用机械搅拌，混合功率宜采用2~8W/m3；本工程采用5W/m3。厌氧池搅拌总功率为：75053750NW,设计采用3台1.5kW水下推进器；缺氧池搅拌总功率为：130056500NW，设计采用2台4.5kW水下推进器；好氧池由于设有鼓风曝气头，原则上不考虑设搅拌装置，在过渡段考虑1台5.0kW水下推进器。C.剩余污泥量计算c=VXX式中V——总有效容积，m3；X——曝气池混合液悬浮固体浓度，mg/L；θc——污泥龄；则c68503.0===2568.75kg/8.0VXXd2座反应池剩余污泥总量为22568.75=5137.5kg/d污泥含水率99.2%，剩余污泥产量为3s5137.5=585.8/8.77RXQmdX剩余污泥泵每天工作21h，则其流量为3585.8=27.9m/h21D.好氧池供需氧量计算1.需氧量计算20evktke0.001(SS)cXb[0.001Q(N)0.12]0.62[0.001(NN)0.12]kevoevOaQNXbQNX式中O2——污水需氧量，kgO2/d；Q——生物反应池的进水流量，m3/d；S0——生物反应池进水五日生化需氧量，mg/L；Se——生物反应池出水五日生化需氧量，mg/L；vX——排出生物反应池系统的微生物量，kg/d；Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度，mg/L；Nke——生物反应池出水总凯氏氮浓度，mg/L；Noe——生物反应池出水硝态氮浓度，mg/L；v0.12X——排出生物反应池系统的微生物中含氮量，kg/d；a——碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47；b——常数，氧化每公斤氨氮所需氧量，kgO2/kgN，取4.57；c——常数，细菌细胞的氧当量，取1.42；则20evktke0.001(SS)cXb[0.001Q(N)0.12]0.62[0.001(NN)0.12]0.0011.4724000(20520)1.422486.44.57[0.00124000(455)0.122486.4]0.624.57[0.00124000(6055)0.122486kevoevOaQNXbQNX22.4]3465.1/144.3/hkgOdkgO去除kgBOD5需氧量：253465.1=0.78kgO/kgBOD0.205-0.0224000（），取250.8kgO/kgBOD。则需氧量为：220.80.205-0.0224000=3552kg/d=148kgO/dO（）2.供氧量计算（鼓风曝气系统设计规程（CECS97:97))本工程采用中微孔空气扩散器，每扩散器服务面积0.5m2，动力效率2.7~3.7kgO2/（kW*h），氧利用率12%~15%（本工程取氧利用率=12%），敷设于距池底0.3m处，淹没水深4.7m，标准状态下30℃时蒸馏水饱和溶解氧值为307.63/sCmgL（）。①空气扩散器出口的绝对压力Pb333b=9.81091.92109.8104.7137980a=0.138aPPHPMP式中P——当地大气压；H——曝气池空气释放点距水面高度，m；②空气离开曝气池面时，氧的百分比Ott211-21-.=100%=100%=18.96%79+211-79+21-.O（）（1012）（）（1012）式中——氧利用率；③当地大气压条件下的溶氧饱和值Csssb5591.92103=7.636.92mg/1.013101.01310PCCL式中P——当地大气压；Csb——标准状态下，标准状态下30℃时蒸馏水饱和溶解氧值；④曝气池混合液中平均氧饱和值（按最不利温度条件30℃）Cs（30）tbss5518.96137980=+=6.92+=7.84mg/422.02610422.02610OPCL（30）C（）（）⑤压力修正系数Pbt0.13818.96+=+=1.1210.206420.20642POP⑥供氧量Os2(20)20()[]1.024ssTsTtOCOPCC式中Os——标准状态下曝气池污水供氧量，kgO2/d；O2——曝气池污水需氧量，kgO2/d；Cs（20)——20℃蒸馏水饱和溶解氧值，9.17mgO2/L；α——曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值；取α=0.85β——污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值；取β=0.951.024——温度修正系数；T——曝气池内水温，应按夏季温度考虑，℃；取T=30℃Cs（T)——水温T℃时蒸馏水中饱和溶解氧值，mgO2/L；Ct——曝气池正常运行中应维持的溶解氧浓度值，mgO2/L；本工程取Ct=2mgO2/Lρ——不同地区气压修正系数，5=1.01310aP所在地区实际气压则3591.9210==0.90741.01310；则2(20)203020()21489.17=[]1.0240.85[0.950.90741.1217.842]1.024225.88/ssTsTtOCOPCCkgOh3.供气量计算ss=1000.28OG式中Gs——鼓风曝气系统供气量，m3/h；则33ss225.88=100=100=6722.62m/h=161342.88m/d0.280.280.12OG4.所需空气压力hhhhhP4321式中h1+h2——供气管道沿程与局部阻力损失之和，取h1+h2=0.4mh3——曝气器淹没水